Durch die Verwendung künstlicher menschlicher Haut ist es einer Forschungsgruppe der Universität Kopenhagen gelungen, invasives Wachstum in einem Hautkrebsmodell zu blockieren.
Die Studie ist erschienen in Wissenschaftliche Signalisierung und untersucht, was eigentlich passiert, wenn sich eine Zelle in eine Krebszelle verwandelt.
„Wir haben einen der Signalwege der Zelle, den sogenannten TGF-Beta-Weg, untersucht. Dieser Weg spielt eine entscheidende Rolle bei der Kommunikation der Zelle mit ihrer Umgebung und steuert beispielsweise das Zellwachstum und die Zellteilung. Wenn diese Mechanismen gestört sind kann sich die Zelle in eine Krebszelle verwandeln und in das umliegende Gewebe eindringen“, erklärt Professor und Teamleiter Hans Wandall von der Abteilung für Zelluläre und Molekulare Medizin der Universität Kopenhagen.
Unter normalen Umständen werden Ihre Hautzellen nicht einfach anfangen, in die Unterhaut einzudringen und Chaos anzurichten. Stattdessen produzieren sie eine neue Hautschicht. Aber wenn Krebszellen entstehen, respektieren die Zellen die Grenzen zwischen den Hautschichten nicht mehr und beginnen, sich gegenseitig zu überfallen. Dies wird als invasives Wachstum bezeichnet.
Hans Wandall und seine Kollegen haben den TGF-Beta-Weg untersucht und Methoden angewendet, um das invasive Wachstum zu blockieren und so das invasive Wachstum bei Hautkrebs einzudämmen.
„Wir haben bereits verschiedene Medikamente, die diese Signalwege blockieren können und die in Tests verwendet werden können. Einige davon haben wir in dieser Studie verwendet“, erklärt Associate Professor und Co-Autorin der Studie Sally Dabelsteen von der School of Dentistry.
Hans Wandall und Sally Dabelsteen haben mit Dr. Zilu Ye und Professor Jesper V. Olsen vom Zentrum für Proteinforschung der Novo Nordisk Foundation an der Fakultät für Gesundheits- und Medizinwissenschaften zusammengearbeitet.
„Einige dieser Medikamente wurden bereits am Menschen getestet, andere werden derzeit im Zusammenhang mit anderen Krebsarten getestet. Sie könnten auch speziell bei Hautkrebs getestet werden“, sagt sie.
Künstliche Haut kommt der echten menschlichen Haut am nächsten
Die künstliche Haut, die die Forscher in der neuen Studie verwenden, besteht aus künstlichen, genetisch manipulierten menschlichen Hautzellen. Hautzellen werden auf Unterhautgewebe aus Kollagen produziert. Dadurch wachsen die Zellen in Schichten, genau wie echte menschliche Haut.
Im Gegensatz zu Mausmodellen ermöglicht das Hautmodell, das ein anderes Wort für künstliche Haut ist, Forschern, relativ schnell künstliche genetische Veränderungen einzuführen, die einen Einblick in die Systeme geben, die die Hautentwicklung und -erneuerung unterstützen.
Auf diese Weise können sie auch andere Hauterkrankungen, nicht nur Hautkrebs, reproduzieren und deren Entwicklung verfolgen.
„Durch die Verwendung künstlicher menschlicher Haut haben wir die möglicherweise problematische Hürde genommen, ob Ergebnisse aus Tests an Mausmodellen auf menschliches Gewebe übertragbar sind. Früher haben wir in den meisten Studien dieser Art Mausmodelle verwendet. Stattdessen können wir jetzt schlussfolgern, dass diese Substanzen sind wahrscheinlich nicht schädlich und könnten in der Praxis funktionieren, weil wir mit der künstlichen Haut näher an der menschlichen Realität sind“, sagt Hans Wandall.
Die von den Forschern verwendete künstliche Haut ähnelt der Haut, mit der Kosmetika in der EU getestet wurden, die 2004 Tierversuche verbot. Allerdings erlaubt es künstliche Haut den Forschern nicht, die Wirkung eines Medikaments auf den gesamten Organismus zu testen, betont Hans Wandall . Hautmodelle wie das hier verwendete werden seit Mitte der 1980er Jahre von Kosmetikunternehmen verwendet.
„Wir können die Wirkung am einzelnen Organ, der Haut, untersuchen und dann Erfahrungen sammeln, wie Moleküle wirken, während wir herausfinden wollen, ob sie die Struktur der Haut und die gesunden Hautzellen schädigen“, sagt er.
Mehr Informationen:
Zilu Ye et al., Characterization of TGF-β signaling in a human organotype skin model, zeigt, dass der Verlust von TGF-βRII invasives Gewebewachstum induziert, Wissenschaftliche Signalisierung (2022). DOI: 10.1126/scisignal.abo2206